前言-104外包网.DOC

第二十章　軌道車輛專題探討: 轉向架改善專題 20.1、前言 台北捷運三二一型電聯車155 及156 號車，於九十二年九月十五日下午四時十一分行駛通過市政府站第一月台後，出站行經1A 轉轍器時，列車發生劇烈震動，第一車廂失去動力及照明，並發生傾斜，經司機員確認第一節車廂（1156 車Y 端轉向架）及第二車廂（2156車X 端轉向架）偏離正常軌道而出軌。 當事故發生後，經檢視事故現場，發現1156 車第四軸齒輪箱已呈下垂現象，扭力桿脫落，齒輪箱護耳（Emergency Finger）斷裂，傳動連結器斷裂；另檢視軌道之狀況，計有鋼軌變形約二十公尺，沿途基板、扣件破損，岔心翼軌及號誌設備均已斷裂。 捷運公司於搶修工作完成後，進行板南線上下行軌道全面巡檢，分別於市政府站事故現場軌道上，拾獲未斷裂之齒輪箱扭力桿一支，扭力桿螺栓一個，傳動連結器外蓋一個。另於國父紀念館站拾獲傳動連結器防塵套一個及龍山寺站上行月台軌道處拾獲斷裂之齒輪箱護耳（Emergency Finger）一個，相關受損設備零件比對正常之設備零件詳如相關照片圖1 。 圖20.1 受損之轉向架 20.2、辦理過程 台北捷運321 型電聯車於92.09.15 發生事故後，捷運局立即成立「0915 西門孖電聯車齒輪箱系統改善方案評估小組」，成員包括捷運公司及捷運局機設處、工管處、機工處等單位，並由范前局長及常局長等各級長官親自督導主持技術研討或改善方案評估會議共計24 次，積極進行事故原因之調查分析及改善措施，期間多次邀請國內專家、學者參與開會討論或現場會勘，並提供各項意見與建議。 扭力臂上部螺栓事故原因探討及臨時保護措施本案事故發生後，即將受損零件委託國內之檢驗單位（漢翔公司）檢驗，以利事故原因之調查。本案依漢翔公司之檢驗結果，推論0915事故為螺栓先斷裂，進而造成齒輪箱扭力臂上部托耳斷裂；另西門孖公司所提報告，則推論0915事件為齒輪箱扭力臂上部托耳先斷裂，進而造成螺栓斷裂；依本處從先後斷落零件位置之時間點來推論；首先在龍山寺站所拾獲者為齒輪箱護耳，亦即在先失去扭力臂懸吊功能後，才造成護耳之斷裂，進而造成上部托 耳及扭力臂落下，故可推斷西門孖公司之推論應是較合理。另外從設計面之安全分析來探討，位於第二道防線的齒輪箱護耳理應要負起扭力臂失去功能時之責任，是故在其設計強度上要強於螺栓，否則即有可能拖累整個扭力臂懸吊系統之功能。 西門子公司以臨時性鋼索固定齒輪箱，儘速安裝緊急保護改善措施，並於92.10.30完成全車隊齒輪箱扭力臂固定螺栓之更換作業，以確保行車安全。 20.3轉向架扭力臂改善方案 本改善方案計分近程改善方案、長程改善方案、確認後續之High-end Solution改善方案；今就上述加以說明如下： (1) 近程改善方案 西門孖公司承諾將免費提供近程解決方案材料（即上部螺栓之加強板及護耳橫樑之加強鋼板），並強調本改善方案完成後，將可提昇安全係數約百分之四十五。本改善方案自92.12.05 展開至93.01.15 完成全車隊36 列車之安裝作業，並經捷運公司依據西門孖公司之建議進行雙週檢修結果，除曾於93.02.10 再發生一起螺栓遺失及托耳斷裂情事外，即未再發生類似事故；有關此點，西門孖公司認為近程改善方案完成卻仍發生0210 事故之原因，可能是托耳內部於改善方案施作前即已存在細微裂紋所致。 (2) 長程改善方案 西門孖公司同時也提出長程改善建議方案，並確認完成該長程改善方案後，即可將鋼索拆除。本方案有關齒輪箱扭力臂部分，西門孖公司為提昇齒輪箱扭力臂之安全性能，提出兩個更新建議方案供本局及捷運公司參酌考量： 方案一”Long-Term Solution”：利用電聯車齒輪箱之既有扭力臂設計為基礎，將上部托耳之厚度由22mm 增加為26mm，並將固定螺栓加長，且設計新的調整桿，但托耳軸承孔徑及其橡膠軸襯則維持原設計不變。 方案二”High-End Solution”：為一全新設計，除了上下托耳厚度均增加為26mm 外，其托耳軸承孔徑及其橡膠軸襯均加大，且形狀亦不同。 而有關齒輪箱護耳部分，則切除原有之護耳，改裝全新設計之鍛鋼製護耳托架，並以螺栓將護耳托架鎖固於齒輪箱體。 案經本局與捷運公司確認High-EndSolution 方案優於Long-Term Solution 方案， 惟西門孖公司於會中並未承諾免費提供High-End Solution 改善方案。稍後，西門孖公司先以Long-Term 方案具26mm 托耳之扭力臂及齒輪箱護耳托架原型品零組件完成實驗室測試，並與本局及捷運公司確認動態測試程序後，於93.04.29 至93.05.04 期間，以經換裝26mm 上部托耳扭力臂以及鍛鋼製護耳托架原型之電聯車，在板南線完成前述零組件之實車動態測試； 並確認Long-Te